同步器齒套內花鍵倒錐法向深度懸浮檢測裝置

摘要：本裝置涉及汽車同步器生產線技術領域，是一種用于同步器生產線對齒套內花鍵倒錐距離齒套端面特定位置法向深度進行快速且準確檢測的裝置。

關鍵詞：內花鍵倒錐；法向深度；任意位置；檢測

同步器齒套內花鍵倒錐結構是汽車變速器換擋過程中，防止脫擋的重要結構。為了保證此結構的可靠性，同步器齒套內花鍵倒錐處實際齒厚必須要求在一個合格范圍內。因此在擠倒錐加工后，需要進行倒錐距離齒套端面任意位置的法向深度精確檢測。

目前法向深度檢具檢測，只能對齒套距離端面特定位置的法向深度才可以進行測量，不能滿足檢測齒套距端面任意距離位置處法向深度測量的要求。

如果能設計一種有效且快速測量同步器齒套內花鍵倒錐任意位置法向深度的精確測量裝置，將解決同步器齒套倒錐制造過程中，距端面不同距離位置處法向深度無法快速測量的問題。設計一種滿足此項功能要求的精確測量裝置，是行業內亟待解決的技術問題。

本裝置設計目的及技術要求

圖1所示是某一型號同步器齒套內花鍵倒錐距端面2mm處法向深度要求。通過測量該同步器齒套內花鍵倒錐距端面位置2mm處法向深度，就可以控制倒錐作用面的實際齒厚。

同步器齒套內花鍵倒錐結構是汽車變速器換擋機構中防脫擋的重要結構，內花鍵倒錐處實際齒厚變化量大小直接影響變速器換擋性能。如果產品實際加工尺寸超出尺寸上差要求，則裝箱使用時易造成脫擋隱患。產品實際加工尺寸超過尺寸下差要求則掛擋困難。按照圖1所示，產品現場生產過程中需精確控制倒錐距端面2mm法向深度要求。

因此要求設計的檢測裝置既要準確檢測同步器齒套倒錐某一特定距離位置的法向深度，還要能對齒套不同距離位置（即倒錐不同深度的截面處）倒錐的法向深度進行測量。這就要求檢測裝置要能夠快速準確更換深度。設計時要考慮有準確移動、定位、鎖緊裝置，將測量用的兩個量球準確懸置于所需檢測的位置。

發明本裝置的目的是要提供一種同步器生產線齒套內花鍵倒錐加工制造過程中法向深度檢測裝置，且能快速準確測量齒套內花鍵倒錐距端面不同位置的法向深度。

為達到上述目的，同步器生產線齒套內花鍵倒錐的法向深度懸浮檢測裝置，需達到以下技術要求：

1）要設計一個放置同步器齒套內倒錐測量用量球的內齒臺，并且能夠連接驅動內齒臺縱向移動位置的裝置，因此設計時需考慮放置量球的內齒臺為十字形。十字內齒臺的外端面通過設置的內齒臺與齒套內花鍵倒錐齒槽相嚙合，用于將測量用量球懸浮于倒錐內齒槽中的作用。

2）需要設計一個能夠快速準確調整十字內齒臺距離齒套端面距離的裝置。因此設計了長矩形條掛板，兩端垂直設置有導向柱，導向柱的末端與十字內齒臺上端面固定連接，導向柱的頂端貫穿固定在長矩形條掛板內的導向套，所述導向柱與導向套滑動配合。

長矩形條掛板的上端面中部有一固定套筒，其頂端設有可旋轉的帶有刻度的微分筒，微分筒與設置于固定套筒內的測微螺桿的頂端連接。測微螺桿的末端貫穿長矩形條掛板，并與十字內齒臺上端面中心設置的螺孔螺紋聯接。微分筒在調整到需要的位置后，具備鎖緊功能。

具體結構說明

圖2所示即為同步器生產線齒套內花鍵倒錐的法向深度懸浮檢測裝置，其特征在于，包括設置于待檢測同步器齒套內的十字內齒臺，十字內齒臺的外端面通過設置小于內花鍵齒槽寬度（小于倒錐處實際齒槽寬度0.15～0.25mm）的兩個漸開線齒臺與齒套內花鍵倒錐齒槽相嚙合，齒臺用于放置測量法向深度的兩個測量球。

待檢測同步器齒套上方設有長矩形條掛板，其兩端垂直設置有導向柱，導向柱的末端與十字內齒臺上端面固定連接，頂端貫穿固定在長矩形條掛板內的導向套，導向柱與導向套滑是動配合。

長矩形條掛板的上端面中部固定有一固定套筒，其頂端設有可旋轉的帶有刻度的微分筒，微分筒與設置于固定套筒內的測微螺桿的頂端連接。測微螺桿的末端貫穿長矩形條掛板，與十字內齒臺中心設置的螺孔螺紋聯接。十字內齒臺其中兩個相對稱的齒臺上端面放置有用于測量同步器齒套內花鍵倒錐法向深度的測量球。

當旋轉微分筒時會帶動測微螺桿轉動，由于測微螺桿與十字內齒臺中心的螺孔也是螺紋加螺母防松聯接，就會帶動十字內齒臺在待檢測同步器齒套內作上下運動，導向柱起導向平衡作用。

導向套的頂部為一體形成圓形凸臺，該圓形凸臺可以用螺釘固定在長矩形條掛板的上端面。導向套起耐磨作用，以防止導向柱磨損，并確保導向柱運動順暢。長矩形條掛板兩外端面與十字內齒臺兩個相對稱的齒臺上端面平行度＜0.015mm，為保證達到此要求，在相關零件設計加工中要注意裝配尺寸鏈匹配。

使用方法

使用該檢測裝置對同步器生產線齒套內花鍵倒錐的法向深度進行檢測時，首先，將長矩形條掛板放置在待檢測同步器齒套上，并使十字內齒臺的外端面兩個相對稱的齒臺與待檢測同步器齒套的內花鍵倒錐齒槽相嚙合；然后，通過旋動微分筒，可帶動十字內齒臺上下移動至待檢測同步器齒套的要求檢測的任意位置，并鎖緊微分筒旋動裝置。最后，用內徑千分尺檢出放置于十字內齒臺上的兩個測量球之間的球間距，即為齒套內花鍵倒錐法向深度的實測數值。

由于微分筒帶有刻度，可以方便地讀出十字內齒臺的位置，即測量球與待檢測同步器齒套端面距離，也就是待檢測同步器齒套內花鍵倒錐要求檢測的位置。又因為十字內齒臺可上下移動至待檢測同步器齒套軸向的任意位置并鎖緊，因此可測出同步器齒套內花鍵倒錐任意位置的法向深度。

本裝置不僅結構簡單、緊湊，而且檢測精度高，可以快速實現對同步器齒套內花鍵倒錐任意位置法向深度的檢測，滿足實際生產需要。各構件之間連接可靠，兩根導向柱隨十字內齒臺上下運動，起導向作用，以保證十字內齒臺在豎直面運動；導向套起耐磨作用，能防止導向柱磨損，并確保導向柱運動順暢；微分筒所帶刻度可以確保精確控制十字內齒臺上下移動距離，且帶有鎖緊裝置，確保齒套內花鍵倒錐測量位置可調并精確讀數。

結語

與現有技術相比，該裝置設計合理，結構小巧，方便實用。通過可調微分筒，能快速有效測量同步器齒套內花鍵倒錐任意位置的法向深度，解決了同步器齒套在生產中倒錐任意位置無法快速測量的問題，精確快速地檢測齒套倒錐不同位置的實際齒厚，較好地控制同步器齒套倒錐生產過程的質量（該裝置已獲國家發明專利授權，專利號：ZL 2018 1 0012755.1）。

參考文獻：

[1] 朱耀祥，浦林祥.現代夾具設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.圓柱直齒漸開線花鍵：GB T3478.1－2008[S].北京：中國標準出版社，2008.